MAINSKI FAKULTET

KRAGUJEVAC

BOGDAN NEDI

TEHNOLOGIJE PRERADE PLASTINIH MASA

Kragujevac, 2008.

TEHNOLOGIJE PRERADE PLASTINIH MASA

skripta Autor: Prof. dr Bogdan Nedi, dipl. ing.

Mainski fakultet, Kragujevac

Mainski fakultet 34000 Kragujevac Sestre Janji 6

Viegodinji rad autora skipte na prikupljanju i sistematizaciji informacija o primenjenim tehnologijama prerade plastinih masa, projektovanju proizvoda od plastinih masa i projektovanju alata za izradu delova od plastinih masa doprineo je formiranju ovog svojevrsnog prirunika namenjenog kako studentima tako i inenjerima - strunjacima u praksi za svakodnevno reavanje niza problema. Skripta predstavlja rezultat rada autora sa studentima na realizaciji vie desetina diplomskih radova sa konkretnim temama projektovanja proizvoda, alata, maina i tehnologija za preradu plastinih masa i reavanje niza problema u preduzeima. Skripta sadri osnovne i neophodne podatke potrebne za razumevanje problematike projektovanja delova od plastinih masa, izbora i definisanje tehnologija i tehnolokih parametara prerade plastinih masa i polaznih informacija potrebnih za projektovanje i primenu alata.

Autor

poglavlje 1.

PROJEKTOVANJE PROIZVODA OD PLASTINIH MASA

poglavlje 2.

TEHNOLOKI POSTUPCI PRERADE PLASTINIH MASA

poglavlje 3.

SAVREMENI POSTUPCI PRERADE POLIMERNIH MATERIJALA

3

POGLAVLJE 1 2. PROJEKTOVANJE PROIZVODA OD PLASTINIH MASA 2.1. Problematika projektovanja Projektovanje i konstrukcija proizvoda iz plastomera odreeno je zadatkom primene i postupkom proizvodnje. Od velike je vanosti vrsta polimera koji treba primeniti, i konstrukcijska mogunost izrade kalupa, zavisno od maine za brzganje. Izmeu projektanta, odnosno konstruktora proizvoda, konstruktora kalupa i tehnologa za preradu ovim postupkom, potrebna je uska saradnja i razmena miljenja, kako bi se proizvod dobio uz najekonominije i tehniki najpogodnije uslove. Projektant, a ponekad dizajner, i konstruktor proizvoda moraju dobro poznavati svojstva polimera izvornu sirovinu, konstrukciju kalupa i sam postupak prerade, tj. oblikovanja injekcionim presovanjem, ekstrudiranjem i duvanjem. Ovo je naroito vano i zbog toga jer se kupci, koji od proizvoaa trae ponude za proizvode plastomernih materijala, obino ne razumeju u ovu problematiku. Oni najee dostave crtee ili uzorke neprikladnih oblika i imaju zahteve, koji nisu opravdani stvarnim tehnikim i funkcionalnim potrebama. Smatra se da je u optem interesu preraivaa, da kupca ve u poetku savetuje i upozori na sve, na ta ga upuuje njegovo iskustvo, poto je prouio svaki specifini problem s tehnikog i ekonomskog stsnovita. Nejee nedoumice kupaca su

Izbor vrste polimera Mogunost oblikovanja, koninost, boni profil Mesto brizganja Nepodesan oblik, potrebna zaobljenja Funkcionalnost povrina Debljina zida, mesta uvlaenja Tolerancije Umetanje metalnih delova, s tim u vezi unutranja naprezanja Funkcija u konanoj primeni, i Eventualna naknadna obrada.

Reavanje ovakvih pitanja zavisi u najveoj meri od iskustva ljudi, jer se ovi problemi mogu samo delimino egzaktno reavati, koristei se kod toga sistemski ureenim podatcima, koji su kod svakog preraivaa kroz niz godina obraivani i unoeni u podesne tabele, da bi se komparativno, od sluaja do sluaja, mogli upotrebljavati. to se tie drugog dela problema, koji se odnosi na osnovnu sirovinu, za koju proizvoa daje precizne i utvrene podatke, konstruktor proizvoda mora biti detaljno upoznat i potovati svojstva polimera, primenjujui ih prema zahtevima svakog proizvoda. Kada su odabrani postupak i polimer moe se zapoeti s polimeru prilagoenom konstrukcijom proizvoda, tj. proizvod i sirovina stoje u direktnoj zavisnosti. Uprkos bogatom izvoru informacija o polimeru, mora se premostiti praznina izmeu poznatih vrednosti tipa materijala i pozitivnih svojstava proizvoda uz pomo iskustva konstruktora, odnosno celog tima, koji je vezan za preradu i ako je mogue preraivaa polimera. U mnogo sluajeva je potrebno da se nakon konstrukcije proizvoda izradi model. Tek nakon ispitivanja i studije modela moe se pristupiti konstrukciji i izradi kalupa za oblikovanje.

4

Potrebno je napomeniti nekoliko osnovnih pravila koja se mogu imati u vidu pri konstrukciji proizvoda od polimernih materijala. Svaki konstruktor ili projektant i onaj koji oblikuje izradak mora pre oblikovanja imati jasnu predstavu o upotrebi i zahtevima koji se postavljaju pred taj proizvod. Proizvodnja i upotrebna svojstva proizvoda zavise od oblikovanja koje odgovara plastomeru i od ispravnog izbora materijala kod oblikovanja proizvoda, razlikuju se dve grupe, i to:

Tehniki proizvodi i Proizvodi iroke potronje.

Tehniki proizvodi Trebaju uvek ispunjavati odreene zahteve. Kod izbora materijala mora se uvek voditi rauna o tome da zadovoljavaju zahtevima koji se pred njih postavljaju bilo da se radi o otpornosti na hemikalije, o mehanikim ili termikim uslovima kao i o psiholokom momentu. Ako se polae u odravanje mera proizvoda tada se mora voditi rauna o specifinostima izabranog materijala, o skupljanju u kalupu i naknadnom skupljanju. S druge strane se mora paziti na toplotno istezanje i upijanje vlage. Proizvod se, ako je to potrebno, proraunava i odgovarajue tome prilagoeno izabranom materijalu, konstruie. Proraun se temelji na podatcima o materijalu koje daje proizvoa polimera za odreeni tip materijala. Debljine zidova se moraju uskladiti s ciljem primene i mogunostima proizvodnje. Ako se zbog tehniko-preraivakih ili konstruktivnih razloga trai manja debljina zida, mogu se koristiti: ukruujua rebra obrubovi koji opasuju proizvod i sline konstrukcijske mogunosti. Za prihvat zavrtnja mogu se u projektovanom proizvodu odbrizgati navoji ili se navoj urezuje u pripremljenu (oblikovanu) rupu, ukoliko se radi s materijalima s veom tvrdoom i vrstoom.Radi vrstoe je preporuljivo predvideti duine navoja 2 do 2,5 prenika zavrtnja. Ako se ove zavrtanjske veze esto otputaju treba predvideti metalne umetke sa navojem. Ove umetke moemo ubrizgavati u fazi oblikovanja brizganjem, ili ih ubaciti naknadno ultrazvunim postupkom. Proizvodi iroke potronje I kod ovih proizvoda mora se voditi rauna o predhodno pomenutim zahtevima, ali najee ovi proizvodi imaju zahteve lepog povrinskog izgleda, povrinski sjaj otpornosti te povrine na delovanje medija za koji su namenjene. S druge strane ovi proizvodi moraju imati u proizvodnji i u konanoj nameni sva svoja svojstva za spretno rukovanje i to svrsishodniju upotrebu. 2.1.1. Debljina zida Debljina zida se odreuje prema veliini i nameni proizvoda. Ispravno odabrana debljina zida zavisi od vrste polimera, puta teenja plastine mase, kalupne upljine, raspoloive maine i traenim svojstvima samog proizvoda. Odreivanje njegove debljine zahteva veliko iskustvo, s obzirom da su putevi i otpori teenja razliiti za svaki proizvod. Opti prosek debljine zida iznosi izmeu 1 i 3 mm, odnosno kod velikih otpresaka izmeu 3 i 6 mm. Debljine zida iznad 8 mm i ispod 0,5 mm su, prema svojstvima kompaktnih polimera , nepogodne i treba ih, ako je to mogue, izbegavati. Debljina zida treba biti po mogustvu jednolika. Ukoliko se, radi funkcije konstruisanog proizvoda, ne mogu izbei razliite debljine zidova, potrebno je predvideti prelaze. Pri tome treba obratiti posebnu panju na mesto ulivanja, tako da rastopljena plastina masa, kod

5

brizganja, tee od debelih ka tankim delovima zidova. Brizganje, odnosno punjenje debljeg zida kroz tanji, dovodi do stvaranja oblasti poveanog skupljanja materijala, udubljenja i velikih unutranjih naprezanja u otpresku, odnosno proizvodu (Slika 1.).

Slika 1. Preporuene vrednosti dimenzija u odnosu na debljinu zida Jezgra za izjednaavanje debljine zidova proizvoda Velike razlike debljine zida treba izbei primenom jezgara. Na taj nain se izbegavaju mesta uvlaenja, spreavaju usahline, smanjuju termika naprezanja i vreme izrade, a tedi se i na materijalu. Preporuuje se konstrukcija jezgara paralelno sa smerom kretanja kapula. Jezgra pod pravim uglom na smer kretanja zahtevaju hidrauliko ili mehaniko pokretanje to poveava trokove izrade kalupa. Pokretna jezgra su skuplja ali i neophodna za izradu podreza i navoja. Primena pokretnih jezgara trai izradu rezervnih, kako bi se zamenom spreilo pregrevanje. Jezgra koja stiu duboko u kalup optereena su velikom pritiscima, pa je njihova duina vrlo vana. Duina jezgara prenika iznad 4,5 mm ne sme biti vea od trostrukog prenika, a kod jezgara ispod 4,5 mm od dvostrukog prenika. Ove mere mogu biti dvostruko vee ako jezgra prolaze kroz itav kalup. Sva jezgra moraju se uraditi sa zakoenjem. Eventualni pomak jezgara u kalupu spreava se pravilnim postavljanjem kao to je prikazano na slici 2. Kod velikih debljina zidova proizvoda, gde nije mogue izbei veliku debljinu treba razmisliti o primeni penastih konstukcionih polimera.

Slika 2. Postavljanje jezgra u kalup

6

Prema dijagramu na slici 3. Date su vrednosti za odreivanje debljine zida, vezane za duinu puta i sposobnost teenja pojedinih plastomera. Kod ovog treba imati uvek u vidu sposobnost teenja izabranog polimera, za odreivanje debljine zida, kao i ostale faktore koji utiu na debljinu zida.

Slika 3: Dijagram odnosa puta teenja i debljine zida

U praksi je ustanovljeno da su prosene maksimalne vrednosti puteva teenja konstrukcijskih polimera 600 mm, a samo u posebnim uslovima moe se raunati do 700mm. Praktina saznanja nam pokazuju da se proizvodi konstruisani od plastomera, prema veliini proizvoda i debljini zida dele na:

Manje, debljina zida: 1 do 3 mm Srednje, debljina zida: 3 do 7 mm Velike, debljina zida: 7 do 11 mm.

Kod svih kompaktnih plastomera minimalna debljina zida moe dostii vrednost 0,2 mm, a maksimalna 12 mm. Na kraju se moe zakljuiti da nije problem kad se radi o jednostavnim proizvodima, koji mogu biti konstruisani uzevi jedan od normalnih polimera, prema zahtevu to ga postavlja namena proizvoda. Kod njih je najlake izvriti analizu, jer su slini, to nije sluaj kod tehnikih proizvoda komplikovanog oblika, koji radi svoje namene moraju biti veoma sloenog oblika i dimenzija. 2.1.2. Rebra za ojaanje Upotreba rebara za ojaanje neizbena je kod konstukcije proizvoda od plastomera. Ona poboljava vrstou kod iste debljine zida. Ona osim to poboljavaju vrstou kod iste debljine zida, pospeuje teenje materijala unutar kalupne upljine za vreme punjenja ubrizgavanja. Izvedbe rebara moraju imati odgovarajuu koninost u smeru izvlaenja iz kalupa, a njihove dimenzije trebaju biti u granicama t = 0,4 0,7 S, gde je: S - debljina zida i t - debljina rebra za pojaanje. Osim toga, prelazi rebara moraju imati minimalan radijus od 0,25 do 0,50 mm, a po mogunosti i vie, to zavisi od veliine proizvoda i debljine rebra, jer se ovim ujedno spreava nastajanje udubljenja tamo gde se sastaju rebra i zidovi. Preporuuje se vie tanjih i pljosnatih rebara, nego manje visokih i debljih. Rebra ne smeju biti toliko tanka da bi oteavala izvlaenje oblikovanog proizvoda iz kalupa. Oblik rebra zavisi i od oblika proizvoda. Dimenzije rebra (t) u okvirnim vrednostima uzimamo za proizvode ije debljine zidova iznose do 3mm: t = 0,4 S,i za proizvode debljine zida od 3 do 6 mm: t = 0,5 S, i konano za proizvode iznad 6 mm debljine zida: t = 0,7 S. Rebra poveavaju modul vrstoe

7

zida poveavajui istovremeno i optereenost proizvoda. Rebrasta struktura dozvoljava smanjenje debljine zida uz skoro potpuno zadravanje prvobitne vrstoe. Na taj nain se tedi materijal, teina je manja, ciklusi prerade krai a izbegava se i nagomilavanje materijala koji esto negativno utie na izgled povrine.

Slika 4. Dimenzionisanje rebara Rebra treba konstruisati u pravcu maksimalnog radnog optereenja i teenja rastopa. Debljinu, duinu i poloj rebara treba odrediti ve u poetnoj projektnoj fazi oblikovanja proizvoda. Debela rebra su uzrok pojave pojaanog povlaenja materijala i uvlaenja. Na ogranienim povrinama mogu izazvati nehomogenost, velika termika naprezanja, koncentraciju naprezanja materijala i lo izgled povrine. Duga i tanka rebra su najbolje reenje za izbegavanje navedenih problema. Najvani faktori za odreivanje debljine rebara su put teenja materijala i debljina zida gotovog proizvoda. Na slici 4. date su preporuene vrednosti za konstrukciju rebara za pojaanje. Iznete vrednosti imaju empiriski karakter, ali ipak mnogo zavisi od iskustva kod resporeda rebara da ona budu pozicionirana na mesta, koja e izvriti pojaanje proizvoda, a ujedno i sluiti kao vodii kod lakeg ispunjavanja upljine. Na slici 19.3. date su preporuene vrednosti za konstrukciju rebra za ojaanje. Ona moraju biti postavljena na mesta koja e izvriti pojaanje predmeta, a ujedno biti i vodii za lake ispunjavanje gravure.

Slika 19.4. Slika 19.5.

Za razliite polimere, za istu debljinu zida, razlikuju se preporuene vrednosti debljine rebara za ojaanje , to je prikazano na slikama 19.4 i 19.5. 2.1.3. Izdanci grebeni Uopteno izdanci slue za olakanje mehanikog sklapanja ali i za delove koji se esto rastavljaju. U mnogim konstrukcijama slue kao potporni leaji ili odstojnici izmeu dve ili

8

vie susednih povrina. Zbog toga se svaka konstrukcija izdanka u velikoj meri zavisna od njegove funkcije. Funkcije su razliite, izdanak je jednom potreban za prihvat metalnog umetka predvienog za utiskivanje u hladnom stanju, a drugi put za samonarezivi vijak. Spoljni prenik izdanka treba da bude najmanje dvostruko vei od prenika rupe, kao to je i prikazano na slici 5.

Slika 5. Izdanak Izdanci se esto spajaju sa drugim izdancima ili sa stranicama proizvoda radi postizanja vee vrstoe. Ako su izdanci povezani sa spoljnim povrinama (slika 6.) potrebna je odgovarajua konstrukcija rebara zbog spreavanja pojave mesta uvlaenja na vidljivoj povrini gotovog proizvoda. Ispravna konstrukcija proizvoda je ona gde se izdanci naslanjaju dobro, odnosno treba izbegavati varijantu loe, (slika 6.).

Slika 6. Konstrukcija izdanka 2.1.4. Nagib i podrezivanje Za oblikovanje proizvoda postupkom brizganja neophodno je sve bone povrine, prodore, rebra i sl. izvesti sa dovoljnim konusom, da bi se lako izvukli iz kalupne upljine. Nedovoljna koninost dovodi esto do oteenja otpresaka kod izbacivanja. Ovde je nuno uzeti u obzir, da je skupljanje proizvoda razliito, i to zavisi od primenjenog polimera. Koninost zida (slike 7 i 8) mora biti takva da omogui lako vaenje proizvoda iz kalupa. Taj ugao uobiajno iznosi do 2 po stranici i to za unutranje i spoljanje zidove. Vea vrednost se primenjuje u sluaju unutranjih zidova sa veom duinom izvlaenja i komplikovanim oblikom proizvoda.

9

Slika 7. Nagib (k)

Povrine izbacivaa moraju imati dovoljno velike eone povrine kako ne bi suvie optereivali ili otetili povrinu oblikovanog proizvoda. U tabeli 1 mogu se videti preporuene koninosti u odnosu na visinu proizvoda. Kod strukturirane povrine kao na slici 9 poeljan je ugao vaenja od najmanje 1 po stranici za svakih 0,025 mm dubine strukturirane povrine. Strukturiranje bi trebalo izvesti u istom smeru kao i vaenje kalupa. Kod izbora koninosti vaan je izbor naina izbacivanja iz kalupa. Donje podruje koninosti moe se postii, tako da se iskoristi svojstvo skupljanja oblikovanog plastomera. Proizvodi sa malim nagibom zahtevaju vei kvalitet izrade kalupa i kvalitetniju mainu, jer je poznato da zbog premalog nagiba dolazi do oteanog izbacivanja iz kalupa. Doziranje sirovine, regulisanje pritiska brizganja i naknadnog pritiska je takoe vrlo ogranieno, jer svako i najmanje prekoraenje, oteava normalan ciklus oblikovanja. Poloaj mesta brizganja i ulivanja moe takoe loe uticati kao malih koninosti, naroito ako ulivak lei na nedovoljno koninom rebru, kod ega moe doi do ukljetenja zbog naknadnog pritiska.

Slika 8. i 9. Koninost zida i preporuke pri projektovanju Kad se zbog zahteva proizvoda i njegove funkcionalne namene potrebno primeniti koninost ispod 0,3 %, potrebno je osigurati izbacivanje dodatnim povrinama za izbacivanje. Postoji niz izvedbi kalupa s poboljanom koninosti u smeru otvaranja i izbacivanja iz kalupne upljine, ali svaka od njih zavisi od vrste proizvoda i primenjenog plastomera. Materijal koji

10

se prerauje i njegovo ponaanje u smislu skupljanja, njegova elastinost, njegovo klizanje po metalu, osim to odreuje ili barem uslovljava oblikovanje proizvoda i uslove prerade odreuju i sposobnost vaenja iz kalupa, pa prema tome i koninost. Za okvirno odreivanje koninosti ipak ostaje presudna vrsta plastomera. Kod ilavo elastinih materijala esto se sastavljaju podrezivanja radi zadravanja na mestu (pokretna strana kalupa) sa koje strane elimo izvriti izbacivanje. Poto skupljanje, koninost i podrezivanje zavise od vrste primenjenog polimera, u tabeli 1 date su okvirne vrednosti za ove odnose. Tabela 1. Okvirne vrednosti u % Oznaka plastomera Skupljanje

% Podrezivanje

% Najmanja koninost

(nagib) % PS SB SAN ABS PMMA PC Mod.PPO PSU PPS PA PETP PBTP POM PE n.g. PE v.g. PP PVC - tvrdi PVC - meki

0,4-0,6 0,4-0,9 0,4-0,7 0,5-0,7 0,3-0,7 0,5-0,7 0,5-0,7 0,5-0,8 0,5-1,0 1-2,5

0,4-0,9 1,5-2,0 1,5-3,5 1,5-3 1-2,5

1,5-2,5 0,3-0,5 0,8-3,5

1-1,5 2

1-2 3

1-1,5 1-2 2-3 1-2 1-2 4-5 3-4 4-5 3-4

10-12 7-8 4-5

1-1,5 -12

1,5 0,5-1

1 0,5-1 1,5 1,5

0,5-1 1,5 1,5 1,5 1

1,5 0,5

0,5-2 0,2 1,5 1,5

0,2-2 Podrezivanje ne sme biti vee od istezanja na granici elastinosti primenjenog materijala. Spretnim razmetajem nagiba mogue je da se na bone nagibe proizvoda stave prodori a da se pri tom ne mora primenjivati skupi kalup sa porenim izvlaenjem. Tabela 2. Koninost (nagib) uglova vaenja iz kalupa k (mm)

Ugao vaenja iz kalupa u stepenima Visina proizvoda h mm

1/8 1/4 1/2 1 1 1/2 2 3

10 0,022 0,044 0,087 0,17 0,26 0,5 0,52 20 0,044 0,087 0,175 0,35 0,52 0,070 1,04 30 0,065 0,131 0,26 0,51 0,78 1,05 1,56 40 0,087 0,175 0,35 0,68 1,04 1,4 2,08 50 0,109 0,218 0,43 0,85 1,3 1,75 2,6 70 0,153 0,305 0,61 1,2 1,82 2,45 3,64 80 0,174 0,349 0,69 1,36 2,1 2,8 4,16 90 0,196 0,392 0,78 1,53 2,34 3,15 4,68 100 0,218 0,436 0,87 1,7 2,6 3,5 5,2

11

2.1.5. Smernice za konstrukciju proizvoda Optereenje kojem se u toku rada izloena neka konstrukcija stvara u materijalu odreena naprezanja koja, ve prema vrsti i nainu konstrukcije, mogu izazvati pucanje proizvoda. Ova se naprezanja mogu izraunati na osnovu Hukovog zakona koja se odnosi na linearni deo dijagrama naprezanja/zatezanje ispod granice proporcionalnosti. Hukov zakon moemo izraziti formulom:

E=/ [MPa] Gde su: = naprezanje, Mpa E = modul elestinosti, Mpa = zatezanje u mm/mm Za tehnike proraune veina konstruktora daje prednost priblinom modulu. Priblini modul predstavlja modul materijala pri odreenom optereenju, temperaturi okoline i vremenu trajanja optereenja. Dve najpoznatije vrste optereenja su zatezanje i savijanje.

Naprezanje na zatezanje = F/A [MPa]

Gde su: = naprezanje, Mpa F = sila, N A = povrina poprenog preseka u mm2

Naprezanje na savijanje = (Mb*x*e)/I =M/W [MPa]

Gde su: s = naprezanje na savijanje, Mpa Mb = moment savijanja, Mpa I = aksijalni moment inercije, mm4 e = razmak od neutralne ose do kraja spoljnjeg vlakna, mm W = I/e = moment otpora, mm3

Nosai Nosa optereen na jednom kraku se najee koristi za presovane spojeve, voice ladica i inske klizae.

= (6*F*l)/(b*h2) = [MPa] f = (4*F*l3)/(E*b*h3) [mm] Gde su: = najvee naprezanje nosaa u ukljetenju (A), N/ mm2 f = maksimalni ugib, mm l = operativna duina nosaa, mm E = priblini modul, N/ mm2 F = optereenje, N b = irina preseka nosaa, mm h = visina preseka nosaa, mm Nosai optereeni silom u sredini esto se upotrebljavaju za proraun reetki kunih aparata i drugih elemenata.

= (3*F*l)/(2*b*h2) = [MPa] fm = (F*l3)/(4*E*b*h3) [mm] Gde su: s = naprezanje spoljnjeg vlakna, Mpa f = maksimalni ugib, mm l = raspon nosaa, mm

12

E = modul elastinosti, Mpa F = optereenje, N b = irina preseka nosaa, mm h = visina preseka nosaa, mm fm = maksimalni ugib, mm Kod projektovanja i konstruisanja proizvoda od polimernih materijala voeni krajnji cilj je da proizvod zadovolji sve uslove koji se pred njega postavljaju u periodu korienja. Kod vrlo slienih proizvoda s visokim zahtevima svojstava( mehanika, termika, i dr.), naroito za one za koje koristimo visokokvalitetne (skupe) konstrukcione polimere, a ne moemo pristupiti izradi prototipa, neophodno je voditi rauna o jo nekim uticajnim elementima kao to su puzanje (teenje)materijala, zamor, vek trajanja materijala i dr. Pojave zamora materijala nastaju ako se otpresci izloe naizmenjivom optereenju. Ova je pojava esta kod onog nivoa naprezanja koji lei znatno ispod granice zatezanja polimera. Konstruktoru su potrebni podatci o predvidivom maksimalnom optereenju, momentu inercije svakog preseka proizvoda kao i o faktorima koncentracije optereenja kako bi mogao izraunati nivo maksimalnog optereenja. Ovo se optereenje, u cilju predvianja trajanja proizvoda uporeuje s krivom otpornosti materijala na zamor u predvienoj radnoj okolini. Produenje veka trajanja nekog oblikovanog proizvoda moe se postii samo promenom preseka, ili promenom optereenja. Svako drugo razmiljanje je izvan tehnikih pravila primene polimernih materijala. Konstuktor proizvoda, ili kalupa ve u poetnoj fazi odluivanja na vrsti polimera, nepohodno je da detaljno razmotri svojstva polimera i njegove mogunosti primene za prototip proizvoda. Ova svojstva su detaljno data u tehnikoj dokumentaciji proizvoaa materijala. Zapravo, krajnji je cilj da uz optimalne uslove kvaliteta primenimo, odgovarajui tip polimera koji e opravdati tehnike i ekonamske vrednosti proizvoda u njegovoj eksplataciji. 2.1.6. Uskono spajanje (abica) Podrezivanjem postiemo odnose pritisno uskonog ili vrstog spajanja, kod spajanja elemenata od polimernih (konstrukciskih) materijala. Mogunost podrezivanja i potrebne koninosti okvirno su dati u tabeli 1, pa kod konstukcije veza ovim spajanjem imamo podatke, koji su nam dovoljni kod projektovanja i konstruisanja proizvoda, vodei pri tome rauna o svojstvima pojedinih plastomera. Podatci maksimalnog podrezivanja za uskonu vezu mogu se okvirno izraziti po formuli sa slike 10.

Slika 10. Maksimalno podrezivanje za uskonu vezu (N)

13

Ovim se sistemom, a naroito kod elastinih plastomera, mogue izvesti niz veza. Kod neelastinih plastomera mogu se ostvariti veze presovanjem. Na slici 11 (a,b,c,d) prikazane su etiri veze izmeu dva elementa od plastomera, i to:

Uskono preklopna veza, vrsto preklopna veza, Uskona bajonet preklipna veza i Uskona preklopna klizna veza.

Slika 11. Vrste veza Slika 12. Klinasta pritisna veza Na slici 12. data je klinasta prstenasta veza kristalnih elastinih polimera kao to su : PP, POM, PA i dr. Produktivnost i racionalizacija montae iz tehnikog i ekonomskog gledita sa pritisnim vezama, a najee sa pritisnim kukicama (abicama) se vidno poveava upravo zbog lakog i brzog montiranja. 2.1.7. Proizvodi s metalnim i drugim umetcima Naelno je ulaganje metalnih delova u plastomere mogue, ali se treba ograniiti samo na najnunije sluajeve. Ovo vai kako za preradu plastomera tako i za primenu oblikovanih proizvoda. Svako ulaganje metalnih delova u kalup za brizganje znai poveani utroak vremena i deluje poskupljujue. Potpuna automatizacija proizvodnje mogua je samo u retkim sluajevima. Kvalitet, tolerancije i ujednaenost delova moe zbog toga trpeti. Uloeni metalni delovi ometaju slobodno skupljanje i dovode u otpresku do naprezanja koja mogu dovesti do prskanja. Naroito su na to osetljivi materijali, koji po svojim svojstvima imaju malo istezanje do kidanja, kao to je PS -normalni. S druge strane mogu ovde zakazati i materijali, koji imaju visoko istezanje do pojave kidanja kao to je polietilen, naroito onda kad se ulivaju mediji koji uzrokuju istezanje do pojave kidanja. ak i ilavi polikarbonat naginje nakon dueg vremena stvaranju napuklina uz uloene metalne delove. Naroito se mora voditi rauna da osim skupljanja plastomera postoji i znatno nie toplotno istezanje i bolja toplotna provodljivost metala. Kroz estu promenu temperature nastaju u otpresku dodatna naprezanja koja uz nepovoljno oblikovanje mogu dovesti do naprsnua a ponekad do labavljenja metalnih delova. esto je mogue bolje tehniko reenje, tako to se metalni deo kasnije na toplo ili ultrazvuno upresuje. Svakako da pri tome treba oekivati daleko manja, odnosno ultrazvuno sasvim neznatna naprezanja. Velike metalne umetke treba predgrejavati pre samog ulaganja u kalup. Naknadno presovanje metalnih umetaka u predeformisani prostor proizvoda od plastomera ima nekoliko uslova, koje moramo postii da bi dobili sjedinjenje metalnog umetka s

14

plastomerom. Metalni umetci pre presovanja moraju biti oljebljeni, (Slika 13.). Pre umetanja (presovanja), eline umetke treba ugrejati da bi se plastomer prilagodio spoljnoj konturi metalnog umetka. Temperatura omekavanja lei unutar podruija polimera. Naknadnim umetanjem metalnih delova moe se izbei nagomilavanje mase na visokim izdancima (Slika.14). Kod temperiranih otpresaka esto se predgrajani deo upresuje u vrui otpresak

Slika 13. Oljebljeni metalni umetak Slika 14. Naknadno umetanje metalnih umeteka na visokim izdancima Metalni umetci s navojem Umetci snavojem tipa Ensat s unutranjim i spoljanjim navojem, koji na svojim donjim zavretcima imaju konus i prorez, urezuju svoj navoj sami pri uvrtanju u pripremljene rupe bilo runo ili mainski, slika 15. Za Ensat umetke moe se vrstoa izvlaenja (upanja) sa zadavoljavajuom tanosti proraunati po formuli:Fv = *(D*)*s.

Slika 15. Umetci s navojem Gde su: - korekcioni faktor 0,8M6 i 0,7>M6 D - spoljni prenik l duina s vrstoa na smicanje 1/2 Ekspanzioni (rairni) umetci Ovi specijalni metalni umetci s metrikim unutranjim navojem i nazubljenim ili uljebljenim prstenom na spoljnoj strani, umee se samo u pripremljene rupe. Zavrtanj koji se uvre, odnosno trn za montau iri donji deo umetka tako da se razilazi pri emu prodire u plastomer, slika 16. i 17. Proraun sile izvlaenja kod ovog tipa umetaka ne moe se dobiti sa pouzdanom tanou.

15

Slika 16. Ekspanzioni umetak Slika 17. Ekspanzioni umetak

s ekspanzioniom ploom s ureznim prstenom Obrizgavanje metalnih umetaka Pri obrizgavanju metalnih delova mora se naroito paziti da je metal okruen dovoljnim slojem plastomera, jer se inae ne mogu preneti ni spomena vredne sile, a opasnost izvlaenja (upanja) je prevelika, slika 18(neispravno),slika 19 (ispravno). Tanki sloj plastomera, slika 18.

a. Metal b. Plastini omota

Dovoljan sloj palstomera, slika 19. a. Metal b. Plastini omota

Praktinim radom dolo je se do zakljuka da debljina zida (omotaa) oko metalnog dela treba bude jednaka debljini zida otpreska ili da bide neto vea, odnosno u okvirima koji su dati na slici 1. S druge strane znatan deo toplote mase koja se ubrizgava za vreme punjenja odvodi se metalom, tako da kod tankih slojeva polimera na neizbenim dodirnim mestima toka rastopa ne dolazi vie do idealnog sjedinjavanja (zavarivanja). Da bi rastop bio na metalnim umetcima bio izloen malom gubitku toplote, mora se masa metalnog dela izvesti to manjom, kako je prikazano na slici 20. gde je velika masa metala, odnosno slika 21. buenjem rupe masa je smanjena. Kod povienih zahtava za kvalitetom ili posebnim , tekim sluajevima, preporuuje se predgrejavanje metalnog dela pre ulaganja u kalup. Temperatura predgrejavanja treba po mogunosti da lei u podruiju visine temperature omekavanja plastomera kojeg preraujemo, odnosno neto nia. Da bi uloeni metalni umetci bili svrsishodni, na njima se izvode radi osiguranja protiv zakretanja ravne povrine, klinovi ili se nasecaju.

Slika 18. Tanki sloj plastomera.

16

U naelu metalne delove treba, ako je mogue, ulagatu samo u jednu polovinu kalupa tako da se moe zatvoriti bez opasnosti od oteenja konture kalupne upljine gnezda. Pri tome naroito treba paziti da na prihvatnoj strani bude raspoloiva dovoljna duina, koja daje dovoljnu sigurnost poloaja. Ako se izmeu metalnih delova i voenja u kalupu odabere preveliki zazor, to neminovno dovodi do prodiranja rastopa pri brizganju.

Slika 19. Dovoljan sloj plastomera Zato se svaki metalni umetak na onom delu koji slui za prihvat u kulupu, mora izraditi veoma precizno. Zavisno od svrhe primene daje se prednost ISO kvalitetu h7 ili h11. Na taj nain se spreava prodiranje rastopa plastomera izmeu prihvatnog dela i umetka.

Slika 20. Primer velike mase umetka Slika 21. Primer smanjene mase buenjem Spajanje nabrizgavanjem O postupku nabrizgavanja brizganjem govori se samo onda kada materijal koji se nabrizgava predstavlja znatan udeo u proizvodu. Zbog veliine metalnih delova nastaju ovde u pojaanoj meri naprezanja u plastomeru. Za ovaj postupak uglavnom su pogodni plastomeri visoke trajne (vremenske) vrstoe i dovoljne otpornosti prema stavranju pukotina usled naprezanja. Ve pri konstrukciji takvih proizvoda treba obratiti panju na to da se postigne jednoosno stanje naprezanja, tj. kod svakog naina vezivanja treba otpresak iz mase biti po mogunosti osiguran metalnim umetkom samo u jednom smeru. Ovakav primer nabrizgavanja metalne aure u zupaniku, prikazan je na slici 22. ovim se bitno poveava vrstoa glavine, a pri tom moramo paziti da nam bude dovoljno mase nabrizgano na metalni umetak. aura (b) je izvedena tako da na spoljnoj strani ima nazubljen prenik, a u sredini klin radi osiguranja od aksijalnog pomeranja. Kad se izabere postupak nabrizgavanja za obradu treba uvek teiti kombinaciji oblikovane veze i veze izazvane silom. Prednapon nastaje skupljanjem plastomera na metalnoj glavini kod hlaenja u kalupi. Za vezu oblika slui nazubljenje i prstenasti klin na spoljnoj strani aure (pukica).U mnogo sluajeva zupanik se nabrizgava direktno na osovinu. U ovom sluaju osovina se obezbeuje odgovarajuim elementom oblikovane veze, slika23.

17

Veza izmeu osovine i nabrizganog zupanika osigurava se silom i oblikom: a. Zaglodane ravne povrine, b. Uzduno nazubljenje i c. Istisnuti izdanci.

Izvedba (reenje) pod (c) upotrebljava se uspeno kod manjih vratila, a ovo je ujedno i najjeftinija oblikovana veza.

Slika 22. Nabrizgavanje metalne aure

Slika 23. Nabrizgavanje direktno na vratilo (oblikovane veze) 2.1.8. Proizvodi sa navojem Kod proizvoda dobijenih postupkom brizganja, esto se navoj izvodi u kalupu. Navoj se moe i naknadno izvesti kod pojedinih tvrih tehnikih plastomera, ali to poveava i trokove, naroito ako se radi o velikim serijama ili masovnoj proizvodnji. esto se dolazi u dilemu, ta je opravdanije, da se kalup uradi u kalupu to znatno poskupljuje cenu kalupa, ili navoj narezivati mehanikim putem naknadno. Presudnu ulogu igra broj potrebnih proizvoda i tada se lako moe zakljuiti i ekonomski efekat za obe varijante. Kod mekih plastomera, kao to su PE niske gustine i meki PVC, nema dileme jer se u tu navoj ne moe naknadno izvesti. Izvedba navoja, bilo unutranjeg ili spoljanjeg, s otrim profilima ne dolazi u obzir kod plastomera. Uvek treba imati naumu da poliplasti ne podnose otre prelaze i ne moe se jednostavno primeniti profil metrikog navoja ili Vitvortovog profila, ili nekog drugog koji se primenjuje u mainstvu. Ovo naroito vai za plastomere sa malom udarnom ilavosti. Osim toga, bilo bi nemogue vaenje iz kalupa ako bi se jednostavno uzele vrednosti nekog navoja koji je uraen u mainstvu. Izbor okvirnih vrednosti navoja kod izrade crtea i projektovanja proizvoda treba uraditi prema slici 24 i tabeli 3. Veoma vano je primeniti koninost. Naravno jo jedna bitna stvar je i to da kod proizvoda od polimera koji imaju vea skupljanja treba izvesti koninost do kraja jer je inae oteano vaenje iz kalupa.

18

Slika 24. Preporuene vrednosti navoja Kod projektovanja proizvoda moraju biti poznate tehnike mogunosti izvedbe kalupa. Ako to nije mogue, treba znati barem okvirno, da li e se navoj direktno u samom plastomeru, posredno s umetanjem metalne aure automatskim odvajanjem i sl. Tabela 3.

d mm

d1 mm

tg mm

ts mm

a mm

b mm

r mm

2,6 3,0 3,5 4,0 5,0 6,0 8,0 10,0

2,16 2,55 2,95 3,30 4,20 4,90 6,60 8,30

7,58 8,96 10,3611,5814,7417,2023,1729,13

5,83 6,89 7,97 8,91 11,34 13,23 17,82 22,41

2,9 3,4 4,0 4,5 5,5 6,5 8,6 10,7

0,2 0,3 0,3 0,4 0,4 0,5 0,6 0,8

0,2 0,2 0,3 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

Dva elementa proizvedena od polimera, koja se meusobno spajaju, treba biti po mogunosti izraeni od istog materijala, kako bi se izbeglo zaribavanje kod navojnog spoja. Reenje unutranjeg navoja datog na slici 25 je ispravna i treba je se pridravati. Naprotiv, navoj prikazan na slici 26 je neispravan, na kraju podrezan, i nemogue ga je izvesti obzirom na konstrukciju kalupa. Na slici 27 prikazano je ispravno reenje unutranjeg navoja sa suenim zavretkom i mogunostima ugradnje jezgra u ig kalupa, koji formira navoj.

Slika 25. Preporueni ispravni navoj

Slika 26. Neispravna izvedba navoja

Slika 27. Ispravna izvedba sa suenjem

Pri izvoenju unutranjeg i spoljnjeg navoja, kod proizvoda koji imaju funkciju zatvaranja bez pritezanja u navoju, samo u dodirnoj povrini epa, primenjuje se reenje deliminog odnosno prekinutog navoja. Ova vrsta navoja za 50% pojeftinjuje izvedbu kalupa, jer se ciklus oblikovanja izvodi bez odvijanja navoja za vreme izbacivanja iz kalupa, odnosno jezgro se otvara pod konusom (k, slika 28) i u fazi otvaranja kalupa oslobaa se navoj.

19

Slika 28. Primer prekinutog (deliminog) navoja

2.1.9. Proizvodi posebne namene U ranijim razmatranjima date su preporuke i saveti kojih se traba pridravati kod idejnog i konstruktivnog reenja pojedinih proizvoda od polimera. Reenje crtea proizvoda zahteva dobro poznavanje konstrukcije kalupa i postupka prerade, kao i svih zahteva koje se postavljaju pred proizvod. Pristup pri izradi crtea takoe zahteva sva prethodna reenja, kao to su:

Debljina zida, Dimenzionisanje rebra za pojaanje, Koninost u smislu izvlaenja iz kalupa, Mesto i vrste ulivanja, Duina puta teenja i dr.

Slika 29. Koleno od 90o

I pored toga to konstruktori proizvoda u veini sluajeva poznaju postupak prerade, esto se dolazi u dilemu, kako odrediti poloaj oblikovanja u kalupu, naroito kod komplikovanih proizvoda koji imaju razne prodore u vie ravni. Svakako je najbolje da konstruktor proizvoda u isto vreme bude i konstruktor kalupa. Ovo je esto neizvodljivo jer je nemogue da svako preduzee koje ima potrebu za proizvodima od polimera, ima i pogon za oblikovanje plastike (brizganje, duvanje).

20

Na slici29. prikazuje koleno od 90. Jezgro N sa ivijom A fiksirana je na osovinici C, za vreme funkcije u cilkusu ostaje mirna radi podkopanog radijusa, dok se ig M izvlai. Uskona ivija P s oprugom pritiska o oslobaa jezgro N,koje se na kraju izvlai zajedno sa osovinicom C i igom M.

Slika 30. Koleno od 90 lr Vraanje: Graninik B koji je uvren na osovinicu C i klizi po lebu spolja i omoguava zaustavljanjem jezgra N; ig koji nastavlja put i koristi uskonu iviju koju potiskuje opruga i postavlja jezgro u zatvoreni poloaj.Slika 30. koleno 90 s proirenim nastavkom spoja za cevi. Jezgra sa lastinim repom (presek B ) nosi umetak C koji je uvren zavrtnjem E i klinom sa graninikom D. ig M se vodi: graninik D ostaje u sreditu, i zadrava jezgro A i umetak C; zbog kosine jezgra A, umetak C i graninik D se podiu dok poluradijus na umetku C ne izae iz potkopanog poloaja, i istovremeno se graninik D izvlai iz sedita i nastavlja put sa igom M.

Slika 31. Ispravno dimenzionisanje i raspodela debljine zida 2.1.10. Tolerancije duinskih mera i oblika proizvoda od polimera Proizvodi od polimera primenjuju se u podruijima gde su donedavno bili upotrebljivani isljuivo metali. Sve vei zahtevi koji se na njih danas postavljaju imaju, osim mehanikih, fizikih i hemiskih osobina i karakter suavanje podruija tolerancije mera. Svojstva proizvoda zavise od 3 osnovna uslova, koje treba razmotriti pri izboru tolerancija:

Sirovina (vrsta polimera), Oblik proizvoda i Uslovi prerade.

Uslovi prerade su naroito znaajni jer ukoliko se promene moe doi do promene kvaliteta i dimenzija otpreska. Kod brizganja mogu se svojstva proizvoda menjati s promenom temperature rastopljenog polimera ( time se menja viskozitet rastopa, brzina brizganja, temperatura kalupa, visina i

21

trajanje dodatnog pritiska). Uslovi pod kojima se kalup popunjava rastopom poliplasta i hlaenje istog, odreuje unutranja naprezanja i orjentaciju tih naprezanja. Svi izloeni uslovi utiu konano na otpresak, njegovu vrstinu i tolerancije dimenzija oblikovanog proizvoda. Tolerancije duinskih mera i obliks za proizvode od polimera propisane su JUS G. A1. 500. poev od 1.1. 1969. godine. Predmet standarda Ovaj standard propisuje tolerancije duinskih mera i oblika proizvoda izraenih od plastinih masa (poliplasti): presovanjem, posrednim (transfernim) presovanjem termoaktivnih masa i brizganjem polimernih materijala. Ovim standardom nisu obuhvaene: tolerancije geometriskih oblika navoja, dozvoljena ovalnost i druga odstupanja od geometriskog oblika, formiranja izraenih sklopova. Definicije Kalupna upljina je prostor u kalupu koji ima oblik proizvoda. Skupljanje je razlika stvarne dimenzije kalupne upljine i izraenog proizvoda, merene na sobnoj temperaturi, izraena u procentima u odnosu na dimenziju izraenog proizvoda.

S = (Lk-L)/L *100 Gde su: S = skupljanje u % L = mera proizvoda na sobnoj temperaturi Lk = mera kalupne upljine na sobnoj temperaturi. Raspon skupljanja je razlika izmeu najveeg i najmanjeg skupljanja poliplasta, odreenog na standardnoj epruveti. s = Smax-smin (%) Tolerancija je razlika izmeu najvee i najmanje dozvoljene vrednosti stvarne mere. T = Dmax Dmin (mm) Dozvoljeno odstupanje je razlika izmeu propisane nazivne mere i dozvoljenih stvarnih mera proizvoda. Tolerancije duinskih mera Osnovne grupe tanosti izrade proizvoda Raspon skupljanja poliplasta je osnovni inilac koji utie na stvarnu meru proizvoda. Zbog toga standard predvia stepene tanosti izrade proizvoda na osnovu raspona skupljanja. Prema ovom standardu postoji 8 osnovnih grupa tanosti izrade proizvoda, koji se oznaavaju slovima A do N. Grupe se temelje na osnovnom redu standardnih brojeva R5 i date su u tabeli 4. Tabela 4. Grupe tanosti izrade proizvoda od polimera

Raspon skupljanja poliplasta u % Osnovne grupe tanosti izrade proizvoda iznad do

A 0,10 B 0,10 0,16 C 0,16 0,25 D 0,25 0,40 E 0,40 0,63 F 0,63 1,00 G 1,00 1,60 H 1,60

22

Proizvoa poliplasta je obavezan da stavi na raspolaganje potroau sledee podatke:

raspon skupljanja u smeru teenja poliplasta, raspon skupljanja u oba smera normalno na teenje poliplasta i uslove pri kojima je postignito odgovarajue skupljanje.

Veliina tolerancija Elementi koji utiu na veliinu tolerancija: Veliina tolerancije zavisi prvenstveno od poloaja proizvoda u kalupu, pri emu moe nastupiti jedan od sledeih sluajeva:

a. ostvarenje mere zavisi od jednog dela kalupa, b. ostvarenje mere zavisi od dva ili vie delova kalupa ili njihovog meusobnog

poloaja, c. ostvarenje mere zavisi od naina nastajanja kalupne upljine (koljkasti kalup,

viedelno gnezdo), d. ostvarenje mere zavisi od postupka prerade i od toga da li poliplast sadri razne

dodatke (punila, vlaknasti dodatci). Obrazac za izraunavanje vrednosti tolerancije Brojane vrednosti tolerancije izraunavaju se pomou sledeeg obrazca: T = kL+g Gde su: T = tolerancija, k = koef. tanosti izrade, koji izraava zavisnost tolerancije od raspona skupljanja g = koef. koji izraava zavisnost od vrste kalupa, vrste dodatka i postupka prerade. Vrednosti tolerancija po ovom obrascu vae za proizvode merene najranije 24 asa posle izrade. Tabela 5. Vrednost koeficijenta k

Koeficijent k za osnovne grupe tanosti izrade Karakter nazivne

mere A B C D E F G H

a. 0,0020 0,0025 0,0032 0,0040 0,0050 0,0063 0,0080 0,0100b. 0,0040 0,0050 0,0063 0,0080 0,0100 0,0125 0,0160 0,0200

Vrednost keoficijenta g zavisi od broja delova kalupa koji utiu na ostvarenje mere, od vrste dodataka u poliplastu i od postupka prerade. Vrednosti koeficijenta date su u tabeli 6. Tabela 6. Vrednosti koeficijenta g

Zavisnost mera Koeficijent g u mm a. 0.08 b.

ig ili gnezdo sastoji se iz vie delova, prerada se vri brizganjem plastomera ili posrednim prestovanjem poliplasta sa prakastim puniocem

prerada se vri presovanjem prakastog poliplasta ili posrednim presovanjem poliplasta koji sadri vlaknasti punioc

prerada se vri presovanjem poliplasta sa dodatkom vlaknastih punilaca

0,25

0,40 0,63

23

Tolerancije oblika Nagib i ugib Sve povrine izraenog proizvoda u smeru otvaranja kalupa ili izvlaenja jezgra mogu biti izvedene sa nagibom. U sluaju povrine koja ima gnezdo ovo nije neophodno. Ako se povrina mora izvesti bez nagiba, mora se izvesti posebna konstrukcija kalupa koja to omoguava (koljkasti kalup). Nagib zavisi od vrste poliplasta. Razlikuju se tri vrste nagiba:

grubi I srednji II fini III.

Kao orjentacione vrednosti veliine ugiba se raunaju po obrascu: za duroplaste y = (0,0025L+0,1) za plastomere y = (0,008L+0,1)

gde je: L = najvea mera izloena ugibu 2.1.11. Mesto ulivanja Poloaj mesta ulivanja, tj. mesto gde rastop ulazi u kalupnu upljinu, veoma je vaan faktor za svojstva oblikovanog proizvoda. Kod izbora mesta ulivanja esto treba nai kompromis izmeu elja korisnika proizvoda i zahteva polimera. Mogunost teenja, odnosno realni odnos puta teenja i debljine zida, razliiti su za razne polimere. To utie kako na raspored tako i na broj ulivnih mesta. U tabeli 7 dato je nekoliko priblinih vrednosti za mogue duine teenja pri debljini zida proizvoda od 2 mm. Neophodno je napomenuti da se ojaani plastomeri staklenim vlaknima ili kojim drugim puniocem ponaaju drugaije, tj. tee teku i za odgovarajuu debljinu zida postiu krae puteve teenja od onih koji nisu ojaani. Poznato je da polikarbonat (PC) prua veliko otpor pri smicanju kod brizganja, i da nije mogue poboljati ubrizgavanje promenama drugih parametara, osim temperature prerade i izbora po viskozitetu. Iz tih razloga neophodno je kod konstrukcije proizvoda voditi rauna, naroito kod proizvoda tankih zidova i dugakih puteva teenja, da se izabere tip prema odgovarajuem viskozitetu, to je prikazano na slikama 32 i 33. Iz izloenih podataka je vidljivo da je nuno izabrati tip vrlo visokog viskoziteta, kojim postiemo due puteve teenja kod tanjih zidova, ako nam to povrina i oblik proizvoda zahteva. Za razliku od neojaanih tipova polikarbonata kod ojaanih tipova od 10% do 40% sa SV, slika 33.putevi teenja su krai. Tako na primer, kod: PC-a sa10% SV, kod debljine zida proizvoda 2 mm postiemo put teenja 280 mm PC-a sa20% SV, kod debljine zida proizvoda 2 mm postiemo put teenja 260 mm PC-a sa40% SV, kod debljine zida proizvoda 2 mm postiemo put teenja 240 mm

24

Tabela 7. Put teenja (pribline vrednosti) pri debljini zida 2mm

25

Slika 32. PC ojaani

Slika 33. PC ojaani Navedeni primer uzet je namerno iz grupe konstruktivnih plastomera, koji se smatraju tei za preradu, tako da kod normalnih plastomera, ako se drimo ovih preporuka ne bi smelo biti problema. Takoe iz izloenih podataka je uoljivo i rasipanje duine teenja unutar iste grupe plastomera vrlo veliko. Konstruktor praktino mora uzeti u obzir podatke o putevima teenja i debljine zida imajui u vidu i otpore teenja, koji se javljaju pri izradi otpreska. Uticajem parametara oblikovanja, naroito temperature rastopa moemo usmeriti ponaanje teenja rastopa, ali za odreene plastomere postoje i odreene granice unutar kojih moramo odravati proces oblikovanja. Kod udarno ilavih materijala iz grupe amorfnih plastomera (SB,ABS) treba odrati ogranienom visinu temperature prerade da bi se postigle optimalne vrednosti svojstava. Drugi plastomeri (PP) naginju oksidacionoj razgradnji.

26

Osim zavisnosti od ponaanja teenja, raspored ulivanja vri uticaj na: vrstou, Ponaanje u stvaranju pukotina od naprezanja, Postojanosti mera, Ponaanje izvitoperenja, Kvalitetu povrine.

Kompletno razmatranje smetaja ulivnog mesta pokazuje koliko je nain konstrukcije proizvoda i njegovog ulivnog mesta i na kraju izrade kalupa odreen grupom (tipom) primenjenog plastomera. 2.1.12. Vrste ulivanja Ulivno mesto ostvarujemo ulivnim kanalom (ulivkom) koje moemo prema obliku i sistemu podeliti na:

Stoasti ulivak, za proizvode koji se oblikuju s jednom kalupnom upljinom (centralni ulivak)

Brizganje sistemom razvodnih kanala za proizvode, koji se oblikuju u vie kalupnih upljina ( prostorni ulivak) i

Brizganje bez ulivka, tj. takasti ulivak (centralno ubrizgavanje). Oblik i zahtevi koji se postavljaju na proizvod u njegovoj konanoj primeni uslovljavaju nam koji emo ulivak primeniti. Poznato je da se linije teenja i spajanja razliito ponaaju u odnosu na primenjeni ulivak. Za svojstva vrstoe otpreska vano je da se izbegne linija hladnog spajanja. Ove linije se pojavljuju u sluajevima kad se tok rastopa podeli zbog jezgra ili drugih otpora, i sastavlja se tek iza njih. Linija spajanja se u veini sluajeva nalazi nasuprot mestu ubrizgavanja, o emu se mora voditi rauna pri samoj konstrukciji proizvoda. Iz ovoga sledi da konstruktor mora da dobro poznavati postupak oblikovanja, kako bi mogao predvideti mesto ulivanja ve kod samog idejnog oblikovanja i konstruktivnog reenja proizvoda.Linije spajanja su posebno uoljive kod okruglih pukica ako ih ulivamo sa strane. Prema vrsti oblikovanja plastomera, vidljive linije spajanja dovode vie ili manje do smanjenja vrstoe na tom mestu. Ovo izbegavamo na taj nain da mesto ulivanja pomaknemo u sredinu izradka. Ovo radimo kad nam izrada to trai jer je ovo skuplja varijanta i utie na krajnju cenu proizvoda. Osim ovih linija spajanja postoje i one koje ne sniavaju vrstou, ve samo optiki smetaju. Ova pojava se izbegava usmeravanjem toka rastopa na zid kalupne upljine Proces punjenja kalupa veinom zapoinje na mestu ubrizgavanja u kalup. Poloaj ulivka utie na konstrukciju kalupa, a prema tome i njegovu cenu. Odnos debljine zida i oblika izratka najee uslovljavaju poloaj ulivka. Kod bonog ubrizgavanja, kod kalupa s vie gnezda, ne moe se vazduh koji je u zatvorenom kalupu istisnuti kroz podeonu ravan, izradak u tom sluaju nee biti popunjen ili u najboljem sluaju izrazito jake linije spajanja. Naknadne deformacije otpreska zavise osim od vrste plastomera i od mesta ulivanja i vrste ulivka. Ova razmatranja nameu zakljuak koliko treba razmiljati o vrsti ulivka, nainu proizvodnje i kalupu ve kod idejnog reenja, projektovanja, konstrukcije i samog crtea proizvoda.

27

Slika 34. Poloaj mesta ulivanja Najee se pojavljuju stoasti, odnosno prostorni ulivak za izratke s normalnim debljinama zida. Kod izradaka s debljim zidovima primenjujemo prostorni, odnosno centralni film ulivak. Na slici 34. je prikazano:

a. Centralni stoasti ili takasti ulivak b. Prostorni normalni ulivak c. Prostorni film ulivak d. Centralni film ulivak.

Svakako da se u praksi pojavljuju i druge vrste ulivaka jer nam to diktira uslov krajnje namene izratka. Na slici 35 od A-M prikazano je 12 primera reenja mesta ulivanja, linija teenja i spajanja. Najpovoljnije je kada moemo primeniti centralni stoasti ulivak (A). Ulivci od C F najee se primenjuju za izratke koji se oblikuju u kalupima sa jednom upljinom. Vidljivo je da to imamo vie ulaznih kanala to je vie vidljivih linija spajanja. Iz ovoga se da zakljuiti da rastop treba dovoditi u izradak na to manje mesta, osim kad se radi o izratcima debelih zidova i zapremina. Kod izradaka u koje ubrizgavamo metalne umetke (N/1) treba voditi rauna da linije spajanja usmerimo na povrine, koje ne zahtevaju lep povrinski izgled. Izraivanje okruglog oblika s unutranjim prolazom, koji oblikuje jezgro oblikuju se bonim krunim ulivkom slika (I/2), ali one sa debljim zidovima s ovakvim sistemom pokazuju osetne znakove linije sastavljanja, slika (I/3). U ovim sluajevima je bolje primeniti sistem prikazan pod (D). Kad se ele izbei vidljive linije sastavljanja za proizvode pravouglog oblika i velikih povrina, koje imaju unutranji prostor (N/4), ugrauje se kalotni depi preko kojeg protie rastop i na taj nain spreava otpore kod spajanja.

28

Slika 35. Preporuena reenja za mesta ulivanja Vrste ulivaka, slika 36:

1. Stoasti centralni ulivak 2. Postrani normalni ulivak 3. Takasti ulivak ( za kalupe s vie upljina izvodi se razvodni sistem) 4. Ploasti ulivak 5. Postrani film ulivak 6. Centralni film ulivak 7. Prstenasti ulivak 8. Tunelni ulivak s krnjim (a) i normalnim tunelom(b)

29

Slika 36. Vrste ulivaka

Postupak zbrizgavanja nije se zadnjih godina usavrio samo pronalaenjem boljih plastomera, razvijanjem boljih reenja u gradnji maina za brizganje ve i napretkom u izradi kalupa. Da bi se udovoljilo sve veim zahtevima oblikovanja, naroito u stabilnosti otpreska, prvenstveno na naprezanja i uvijanja do kojih dolazi nakon hlaenja uz istovremeno odravanje tolerancija i izbegavanje linija teenja, nije u svakom sluaju zadovoljio stoasti ili takasto kapilarni ulivak.ulivak u obliku filma je reenje, koje zadovoljava niz zahteva, koje nije bilo mogue ispuniti drugim sistemima ulivanja.Izratci velikih povrina, strogih mehanikih zahteva i najee sa zahtevom visoke prozirnosti, uspeno se ubrizgavaju ovim ulivcima. Ovi izratci zahtevaju uticaj rastopa plastomera s odreenom orjentacijom, a primenom film-ulivka, osim ovih zahteva, postiu se i ostala traena svojstva oblikovanog proizvoda. Na mnogim proizvodima,kao to su raunari, kvadratne providne ploe i sl. trae se, zbog mehanikih svojstava, naroito vrstoe na savijanje i udarne ilavosti, zahtevi s potrebnim svojstvima. Poznato je da je vrstoa na savijanje i udarna ilavost vea u smeru normalnom na smer teenja rastopa plastomera, a vrstoa na istezanje u samom smeru, pa je onda iz tih razloga najpogodnija primena film ulivnog sistema. Velike povrine su se ranije ubrizgavale na nekoliko mesta takstokapilarnog sistema, to je uzrokovalo pojavu linija spajanja i kvarilo estetski izgled oblikovanog proizvoda. Film-ulivkom se postie da su ravni izratka potpuno glatke, bez vidljivih linija teenja, odnosno spajanja. Osim toga ovaj sistem osigurava oslobaanje zarobljenog vazduha, koji inae izaziva niz tekoa, na primer pregaranje i sline probleme.

30

Skup tehnolokih zahteva koji diktiraju primenu film-ulivnog sistema osigurava kvalitet otpreska, ali radi svoje izvedbe zahteva dodatnu obradu, to povisuje trokove proizvodnje. Zbog toga neophodno je da se odluke razmotre svi zahtevi i ekonomska opravdanost za primenu onog sistema. Vrsta, tj. izbor film-ulivka zavisi od oblika, veliine i zahteva koji se postavljaju pred oblikovani proizvod. Ovi ulivci, s obzirom na navedene faktore, mogu biti sasvim razliiti. Najeu primenu u praksi nalaze boni film-ulivak. On se primenjuje naroito kod pljosnatih proizvoda velikih povrine i zahtevima za punom prozirnou i estetskim izgledom, kao to su poklopci instreumenata, koji zamenjuju staklo, televiziski ekrani i drugi tehniki proizvodi. Kod ovih proizvoda se obino trai velika vrstoa i male deformacije, to se sve postie ovim ulivkom a postie se i manje skupljanje otpreska. Za izratke s tankim zidovima primenjuje se sistem sa slike 37, za izratke s debljim zidom sistem na slici 38. i za one s ekstremno debelim zidovima, sistem na slici 39.

Slika 37. Ulivak kod tankog

zida Slika 38. Ulivak kod

debelog zida Slika 39. Ulivak kod

ekstremno debelog zida

Slika 40. Debljina filma

Da bi se dobile jednoliko popunjavane kalupne upljine, debljina filma je esto razliita, kao to je prikazano na slici 40, gde je debljina u sredini filma 1,3 mm, a prema krajevima 1,7 mm. Ovi odnosi se mogu promeniti kod centralnog, prstenastog i bonog film ulivka. Razlika u debljini treba da iznosi, od ulaza rastopa plastomera do kraja razvodnog kanala, ve prema irini filma od 25% do 50%. Jednoliko punjenje se postie i razliitim duinama ulivka uz jednaku debljinu filma. Ali treba nastojati da kal razvoda bude to krai i robusni, jer dui ulivak gubi na efikasnosti. A to se tie samog film ulivka on treba biti to krai.

31

19.1.8 Spajanje otpresaka Spajanje otpresaka, tj. integrisanje vie elemenata od polimernih materijala izvodi se na vie naina:

- uskono spajanje, - spajanje nadbrizgavanjem, - ultrazvuno spajanje, itd.

Uskono spajanje se postie elastinim ulaskom odgovarajueg izdanka u odgovarajui prorez ili podrez spojnog elementa. Koristi se uglavnom za spajanje delova od elastinijih plastomera ( PC, PPO), iz razloga jer su ove veze predviene za estu montau i demontau. Spajanje se ostvaruje pod konstantnim dejstvom odreene sile. Primer uskonog spajanja je plastini zatvara bez navoja kod flaa. Na slici je dat primer ostvarenja zglobne veze izmeu dva dela( jabuica), slika 41.

Slika 41. Primer uskonog spajanja

Nadbrizgavanje se primenjuje najee kod spajanja delova razliitih boja. Pri tome se prvo vri brizganje jednog komada, koji se kasnije postavlja u alat kao umetak, gde se vri formiranje sklopa. Ovako formirana veza se moe razdvojiti samo razaranjem. Ovako izraeni delovi se podvrgavaju termostabilizaciji radi otklanjanja zaostalih unutranjih napona koji nastaju zbog hlaenja novog ulivka oko predhodnog.

Slika 42. Spajanje nadbrizgavanjem

32

Na slici 42 je prikazan primer izrade transparenta zadnjeg kombinovanog svetla u dve boje. Pri tome je pokaziva pravca izraen u narandastoj boji, dok su stop svetlo i poziciono svetlo izraeni u crvenoj boji. U prvoj fazi se radi deo narandaste boje - pokaziva pravca. Njegovo brizganje se vri u posebnom alatu. Nakon toga on se ubacuje kao umetak u drugi alat. Neophodno je obezbediti vrsto prijanjanje druge komponente posle njenog hlaenja, pa je u tu svrhu izraen spoj tipa "lastin rep" . Spajanje ultrazvukom vri se topljenjem otpreska za ultrazvunu obradu, usled trenja stvorenog ultrazvunim vibracijama.

- 30 -

POGLAVLJE 2

TEHNOLOKI POSTUPCI PRERADE PLASTINIH MASA

Pod preradom plastinoh masa podrazumevaju se svi postupci kojima se od polimera sirovine dobijaju polufabrikati ili gotovi proizvodi. Postupak prerade zavisi od sastava, vrste i stanja polimera.

Postupci prerade obino se dele prema tehnologiji prerade, nezavisno od hemijskih i fizikih promena koje se deavaju za vreme prerade.

Postoje dva osnovna postupka: - Prerada bez upotrebe pritiska: livenje, uronjavanje, premazivanje, impregniranje,

sinterovanje

- Prerada uz upotrebu pritiska i istovremeno dovoenje, odnosno odvoenje toplote: presovanje, livenje pod pritiskom, ekstruzija, valjanje, savijanje, utiskivanje, duboko izvlaenje

Vrednosti pritisaka i temperatura, kao i vremena njihovog delovanja zavise od fizikih i hemijskih osobina plastine mase (teljivost, toplotna stabilnost itd.).

3.1. Postupci prerade plastinih masa Postupci prerade plastinih masa se mogu podeliti na:

- Osnovne operacije prerade,

- Prerade polufabrikata i - Pomone operacije prerade.

3.1.1. Osnovne operacije prerade Osnovne operacije prerade plastinih masa su; - Kalandrovanje, - Presovanje (obino, posredno, inekciono), - Ekstrudiranje (folija, cevi, traka i ploa), - Ekstruziono brizganje, - Ekstruziono duvanje upljih tela, - Proizvodnja vetakih pena i - Prevlaenje metalnih predmeta vetakim materijama.

3.1.1.1. Kalandrovanje

Kalandrovanje je slino valjanju metala. Primenjuje se za dobijanje tankih folija. Sutina postupka je u viestrukom proputanju fabrikata kroz zagrejane valjke, tako da se

- 31 -

debljina stalno smanjuje. Kalandrovanjem se dobija folija debljine od 0,04 do 3 mm. Postupak kalandrovanja se izvodi pomou maine koja se naziva kalander.

Proizvodnja na kalanderu je kontinualna i koristi se u masovnoj proizvodnji, kada je potrebno proizvoditi velike koliine. Tri osnovne vrste kalandera su kalanderi za:

- izvlaenje folija, - peglanje i - utiskivanje dezena.

Kalander za izvlaenje folija prevodi izmeani i homogeno plastificirani materijal u tanke folije beskonane duine. Kalander se sastoji od tri, odnosno etiri cilindrina valjka, paralelno postavljenih sa suprotnim smerom obrtanja. Vrua masa se kontinualano dodaje izmeu prva dva valjka kalandera, istiskuje u razmak izmeu drugog i treeg, a zatim treeg i etvrtog, pri emu se debljina izjednaava i povrina polira. Iza valjka se nalaze ureaj za hlaenje, merenje, obrezivanje i namotavanje gotovih folija. Upravljanje procesom proizvodnje folija zahteva usklaivanje razliitih operacija, posebno u pogledu sastava, temperature, brzine, kapaciteta itd Na kalanderu se najee prerauju omekani i tvrdi polivinil hlorid.

ematski prikaz kalandrovanja prikazan je na Slici 3-1.

Slika 3-1. ematski prikaz kalandrovanja

Kalander za peglanje se koristi za dobijanje glatkih povrina folija i ploa, dobijenih ekstruzijom. Ureaj se sastoji od 3 paralelno postavljena valjka sa poliranim povrinama. Rastojanje valjaka se precizno regulie.

Kalander za dezeniranje utiskivanjem sastoji se od gravirnog valjka i kontra valjka sa elastinom povrinom (obino guma ili presovani papir). Dezeniranje utiskivanjem vri se u plastinom stanju. Materijal se odmah hladi da bi se spreila deformacija dezena.

3.1.1.2. Presovanje plastinih masa

- 32 -

Izrada delova od plastinih masa presovanjem vri se u alatima (kalupima) za presovanje, koji imaju jedno ili nekoliko profilisanih udubljenja sa konturom koja odgovara obliku dela. Udubljenja alate se ispunjavaju plastinom masom (u vrstom ili rastoplenom stanju) i pod dejstvom toplote i pritiska izvodi se oblikovanje dela.

Osnovni postupci izrade delova od plastinih masa u alatima za presovanje su:

- kompresiono presovanje, - posredno presovanje i - injekciono presovanje (presovanje brizganjem i livenje pod pritiskom).

Prva dva naina presovanja preteno se primenjuju kod izrade delova od termoreaktivnih plastinih masa (tzv. duroplasta koji se ne mogu topiti), dok se livenjem pod pritiskom najee izrauju delovi od termoplastinih masa (termoplasti).

Kompresiono presovanje

Kompresiono (obino) presovanje je najprostiji postupak izrade delova od duroplasta primenom alata i kalupa za presovanje i iroko se primenjuje u praksi (Slika 3-2.).

Slika 3-2. Presovanje u kalupu

a-punjenje, b-presovanje, c-izbacivanje

Proces obinog presovanja se izvodi na hidraulinoj presi u dvodelnom alatu i sastoji se iz sledeih faza rada:

- punjenje udubljenja predhodno zagrejanog alata plastinom masom, - zatvaranje alata i izvoenja presovanja, pri emu materijal omekava pod dejstvom

toplote i pritiska i popunjava udubljenja alata, a zatim u toku odreenog vremena ovrava,

- otvaranje alata i izbacivanje gotovog dela (otpreska) iz njega.

Udubljenje alata moe se puniti zrnastom plastinom masom ili prethodno presovanim komadima (tablete, briketi).

Obinim presovanjem mogu se izraivati delovi svih veliina i svih vrsta plastinih masa za presovanje, osim delova sa dubokim otvorima malog prenika, kao i delovi sa armaturom male vrstoe, koja se pod dejstvom pritiska materijala moe deformisati.

- 33 -

Posredno presovanje

Ovaj nain presovanja izvodi se pomou alata koji imaju odvojenu komoru za punjenje od udubljenja alata u kome se vri oblikovanje dela (Slika 3-3.). Proces presovanja se sastoji iz sledeih faza:

- punjenje komore materijalom, koji se u njoj zagreva i omekava, - potiskivanje rastopljenog materijala iz komore za punjenje, preko ulivnih kanala ka

gravuri alata,

- vraanje potiskivaa, otvaranje alata i izbacivanje gotovog dela i - zatvaranje alata i izvoenje sledeeg ciklusa.

Slika 3-3. Posredno presovanje

a-punjenje, b-presovanje, c-izbacivanje

Ovaj metod presovanja se koristi kod sloenije konfiguracije delova.

Brizganje

Brizganje je sa ekonomskog aspekta najznaajniji postupak prerade termoplasta. Glavne prednosti ubizgavanja su u utedi materijala, manjem vremenu izrade i manjem potrebnom prostoru za proizvodnju (Slika 3-4.). I pored velikih trokova za nabavku opreme (maina i alata) ovaj postupak daje velike prednosti kod serija od samo nekoliko hiljada komada.

Prednosti ovog postupka su:

- tanost dimenzija i oblika predmeta, kao i veliku mogunost oblikovanja predmeta, - proizvodnost sa istom i glatkom povrinom u bilo kojoj boji, - iroke mogunosti dorade, obrade i oplemenjivanja povrine, - brza proizvodnja velikih serija, - velike mogunosti iskoriavanja materijala.

Kao najvea prednost ovog postupka smatra se injenica da ovi proizvodi po svojim dimenzijama odgovaraju alatu. Dakle, sve dimenzije se mogu odrediti tano. Brizganje je naroito podesno za velike serije i moe se u mnogim sluajevima automatizovati.

Da bi termoplast bio pogodan za preradu brizganjem, on mora da postane tean pri odreenoj temperaturi, da se moe brizgati u alatu delovanjem pritiska i da pri tome ispuni

- 34 -

konturu alata. Termoplast mora da zadri teljivost u izvesnom vremenu, a da pri tome ne doe do hemijskog raspada, isparavanja, umreavanja itd.

Slika 3-4. ematski prikaz punjenja alata

Maine za brizganje rade periodino, proces nije kontinualan. Sirovina iz ulivnog levka se plastifikuje u grjnom cilindru i iz ovog ubizgava pomou potisnog ureaja u vidu klipa ili potisnog pua u alat gde se oblikuje. Rastopina ispunjava upljinu alata, ovrsne u njemu i najzad se kao gotov deo izvadi iz alata.

Tok oblikovanja, koji na prvi pogled izgleda vrlo jednostavno, zavisi od mnogih uslova prerade, koji znatno utiu na konani rezultat oblikovanog proizvoda. Vrlo je vano dovesti u sklad termoplast, alat i mainu da bi konani proizvodi imali veliku upotrebnu vrednost. Zato je u nastavku dat pregled parametara koji utiu na postupak brizganja.

Pritisak brizganja: pritisak ubrizgavanja zavisi od vrste termoplasta, dimenzija alata i veliina odreenih postupkom injekcionog brizganja.

Na potrebni pritisak brizganja utiu duina i irina alata, debljina dela i dimenzije ua. Sa porastom duine i irine alata raste i pritisak brizganja. Smanjenje debljine otpreska i preseka ua dovodi do poveanja potrebnog pritiska brizganja.

Poveanje temperature termoplasta zahteva vee pritiske brizganja, dok poviena temperatura alata neznatno smanjuje pritisak brizganja.

Temperatura brizganja: jedan od najvanijih problema pri brizganju termoplasta predstavlja jednoliko zagrevanje materijala. im je zapremina cilindra vea, to treba vie toplote dovesti masi. Provodljivost toplote granulata je slaba. Radi toga e materijal koji je blii zidu cilindra u jednom trenutku biti pregrejan. Problem je tei to je vei predmet koji treba brizgati. Kod klipnih maina za brizganje ovaj problem je naroito izraen.

- 35 -

Usavravanjem maina za brizganje dolo se do maina sa potisnim puem. Okretanjem pua vri se meanje granulata, tako da se postie efekat jednolikog zagrevanja.

Temperatura se odreuje prema vrsti termoplasta, maini, odnosno puta teenja prema debljini zida, kao i prema tome koliko je iskorien kapacitet maine. Pri istoj temperaturi mase teko teljiv termoplast ovrsne u kraem vremenu hlaenja, nego lako teljiv. Teljivost materijala je u sutini zavisna od temperature mase, pritiska brizganja i temperature alata.

Tanki zidovi iziskuju viu temperaturu, jer suvie niska temperatura vodi ka orijentisanim naponima proizvoda. Meutim, treba voditi rauna da suvie visoka temperatura ne dovede do termikog oteenja materijala. Vea temperatura mase utie na vee skupljanje dela, ali se deformaciona razlika smanjuje, a mehanike osobine poveavaju.

Brzina brizganja; brzina brizganja je brzina kojom se kree puni klip napred. Od te brzine zavisi koliina mase koja u sekundi izae iz mlaznice, odnosno ue u alat.

Brzina brizganja je funkcija temperature termoplasta, pritiska brizganja i mase otpreska. Bira se tako da se kalupna upljina ispuni jo pri plastinom stanju termoplasta.

Kod proizvoda sa tankim zidovima bira se vea brzina brizganja. Time se ograniava orijentacija teenja, a temperatura mase izjednaava. Suvie velike brzine brizganja mogu negativno uticati na kvalitet, mehanike osobine, izgorelost i listanje.

Naknadni pritisak: naknadni pritisak deluje na kraju faze brizganja. Ukljuuje se pre kraja potpunog ispunjenja alata da bi se izbegle eventualne netanosti pri doziranju. Naknadni pritisak se bira da deo pokae to manje ulegnue, jer u suprotnom bi bio nepotrebno optereen unutranjim naprezanjem. Naknadni pritisak ima naroitu vanost kod proizvoda sa debelim zidovima. Vreme delovanja naknadnog pritiska se odreuje iskustveno i opravdano je rei da je vreme trajanja naknadnog pritiska vreme hlaenja ulivnog sistema.

Livenje pod pritiskom

Livenje pod pritiskom (injekciono presovanje) je slino posrednom presovanju. Izvodi se odgovarajuim alatima na specijalnim mainama za injekciono presovanje. Primenjuje se uglavnom za presovanje termoplasta, mada su poslednjih godina razvijene i maine za injekciono presovanje duroplasta. Proces injekcionog presovanja (Slika 3-5.) sastoji se od sledeih faza:

a) materijal za presovanje dozira se u bunker maine, odakle se posredstvom ureaja za doziranje dovodi u cilindar koji se zagreva posebnim grejaem,

b) u cilindru se materijal topi i pod pritiskom klipa (ili punog valjka) potiskuje, preko brizgaljke maine, ulivne aure i ulivnih kanala u alat,

c) poto je temperatura alata nia od temperature materijala, ve u toku procesa popunjavanja udubljenja alata dolazi do naglog hlaenja i ovravanja materijala dela. Posle odreenog vremena alat se otvara i otpresak izbacuje iz njega.

- 36 -

Slika 3-5. ema postupka injekcionog presovanja

3.1.1.3. Ekstrudiranje

Ekstrudiranje je kontinualan postupak prerade plastinih masa. Ovim postupkom plastina masa, kao polazna sirovina, u prahu ili najee granulatu ubacuje se putem levka u cilindar maine u kojoj je smeten jedan ili vie pueva, koji transportuju, a pod uticajem dovedene toplote prevode je u teno stanje. Dejstvom pogona za obrtanje pua, kao i savlaivanjem otpora koji nastaju transportovanjem rastopljene plastine mase, kroz otvore izmeu pua i cilindra, masa se plastificira, homogenizira i na kraju u alatu maine formira se u eljeni oblik. Ova maina u kojoj se odvija pomenuti proces zove se ekstruder (Slika 3-6.).

Slika 3-6. Skica jednopunog ekstrudera

1-pu, 2-cilindar, 3-spojnica za spajanje sa alatom, 4-vodeno hlaenje ulazna zona, 5-levak, 6-pogon ekstrudera, 7-temperiranje pua, 8-sistem za hlaenje i temperiranje cilindra, 9-grejni elementi za

grejanje cilindra

- 37 -

PROCESI EKSTRUZIJE U PROIZVODNJI FINALNIH PROIZVODA:

1) Proizvodnja folija i filmova postupkom ekstrudiranja (tehnologija duvanja)

Rastopljena masa ekstrudira se kroz prstenasti alat, formira se crevo odreenog prenika i debljine zida. Crevo se spolja hladi vazduhom u pravcu kretanja creva, vri se stabilizacija dimenzija, ime se spreava lepljenje folije pri njenom namotavanju (Slika 3-7.).

Slika 3-7. Ekstrudiranje duvanih folija

2) Proizvodnja folija livenjem

Livenje se prvenstveno koristi za proizvodnju folija od termoplasta sa niskim viskozitetom rastopljene mase (polietilen niske gustine, polipropilen, poliamid, celulozni acetat i polikarbonat). U ekstruderu pripremljena masa kroz sito prolazi u iroku mlaznicu, nakon ega se u temperiranom kupatilu (40-50C) hladi i zatim preko valjaka se cedi voda i film (ili folija) se upuuju na opkrajanje i namotavanje.

Regulacija koliine koja izlazi i debljine folije vri se pomou tzv. usana. Postoje tri osnovne konstrukcije mlaznica:

- iroka mlaznica sa mogunou regulacije obe usne, kao na Slici 3-8.,

Slika 3-8. iroka mlaznica sa mogunou regulacije obe usne

a-prikljuak; b-kuite; c-razdelni kanal; d i d-ploe, tj. usne koje se mogu regulisati

- 38 -

- samo jedna usna je pokretna, a druga je nepokretna, kao na Slici 3-9. i - pokretna usna je i fleksibilna, to omoguuje tano regulisanje razmaka.

Slika 3-9. iroka mlaznica kod koje je samo jedna usna pokretna

esto ovim postupkom dobijene folije, kao na primer u sluaju polistirola, ne zadovoljavaju uslove u pogledu visokog sjaja. Najbolje rezultate daje zagrevanje ekstrudirane folije pomou infracrvenog grejaa, postavljenog izmeu iroke mlaznice i kalandera, prema emi (Slika 3-10.).

Slika 3-10. Izvlaenje folija visokog sjaja

1-ekstruder; 2-iroka mlaznica; 3-infracrveni greja; 4-kalander za peglanje i hlaenje

Prednosti i mane postupka livenja irokim mlaznicama u odnosu na postupak proizvodnje folija duvanjem su:

Prednosti: - obezbeeno je intenzivno hlaenje folija i spreavanje lepljenja, - omoguena je kontinuirana kontrola debljine folije, - olakano je namotavanje folija, bez nabora, - omoguena je vea produktivnost itd.

Nedostaci: - maksimalna irina folije ograniena je na 3 m, dok je kod postupka duvanjem

mogue postii irinu do 12 m,

- mehanike osobine folije slabije su od folija dobijenih postupkom duvanja, - za proizvodnju kesa znatno su pogodnije folije dobijene duvanjem.

- 39 -

3) Oblaganje podloga i proizvodnja laminarnih folija

Ovim postupkom se vri oplemenjivanje raznih podloga, najee papira u smislu poboljanja njihovih osobina i postizanja novih osobina: elastinost, otpornost na habanje, postojanost prema vodi, mastima i uljima, hemikalijama, a u specijalnim sluajevima i postizanje nepropustljivosti za gasove i arome, kao i postizanje estetskog izgleda.

Najrairenija i najmasovnija tehnika je ekstruziono oblaganje papira i kartona polietilenom. Postupak se sastoji u plastifikaciji vetake materije i njenoj ekstruziji, pomou iroke pljosnate mlaznice (Slika 3-11.).

Slika 3-11. Oblaganje podloga pomou ekstrudera sa irokom mlaznicom

1-ekstruder; 2-iroka mlaznica; 3-valjak pritiska; 4-odmotavanje; 5-hlaenje; 6-namotavanje

4) Proizvodnja duvanih upljih tela ekstrudiranjem

U ekstruderu ili presi za livenje termoplast se zagrevanjem dovodi do tenog stanja, a zatim se preko kolenaste glave vertikalno na dole brizga u obliku creva. Dvodelni otvoreni alat (kalup) obuhvata odreenu duinu creva, zatvara uz istovremeno uduvavanje vazduha pod pritiskom kroz tanku cev ili iglu, koja prolazi grlo upljeg tela. Na ovaj nain vazduh pod pritiskom iri crevo i sabija sa uz hladne zidove kalupa. Nakon hlaenja alat se otvara i gotov proizvod se vadi iz alata (Slika 3-12.).

Slika 3-12. Proizvodnja upljih tela

a-ekstruder; b-no; c-dvodelni uplji kalup; d-ulaz vazduha

- 40 -

Postoje tri mogunosti za uduvavanje vazduha: aksijalno odozgo, sa strane i aksijalno odozdo (Slika 3-13.).

Slika 3-13. Dovoenje vazduha

a-aksijalno odozgo; b-aksijalno odozdo; c-sa strane

5) Ekstrudiranje vlakana, filamenata i mrea

Za ekstrudiranje vlakana i monofilamenata slue ekstruderi manjih dimenzija, sa prenikom pua 30 60 mm. Najee se ekstrudirana vlakna i filament naknadno isteu, ime se molekuli posebno orjentiu, te se postie znatno vea vrstoa.

Vlakna i monofilament manjih dimenzija se ekstrudiraju kroz plou sa vie otvora (10-40). Postrojenje za proizvodnju vlakana i filamenata sastoji se iz:

- ekstrudera, - vodenog kupatila, - ureaja za istezanje i - ureaja za namotavanje.

6) Ekstrudiranje cevi, profila i ploa

Za proizvodnju cevi i profila najee se koriste materijali od PVC-a, polietilena male i velike gustine, polipropilen, ree poliamid, PMMA, PC i dr. Kod proizvodnje cevi od PVC-a u prahu, koristi se dvopuni ekstruder, a od poliolefina i ostalih termoplasta, jednopuni ekstruder.

Istopljena masa iz ekstrudera ulazi u prstenasti alat, iz njega u ureaj za kalibrisanje, gde dobija predvienu dimenziju, a zatim u komoru za hlaenje i ureaj za izvlaenje, i na kraju seenje (Slika 3-14.).

Ekstruzija profila vri se, u principu, isto kao i ekstruzija cevi. Razne vrste profila date su na Slici 3-15.

- 41 -

Slika 3-14. Alat za proizvodnju cevi iz polietilena (v.g.)

1-plastina cev; 2-nosa ploe; 3-dovod vazduha

Slika 3-15. Razne vrste profila

Ekstrudiranje traka i ploa ima praktinu primenu uglavnom kod omekanog i tvrdog PVC-a, modifikovanog polistirola, polietilena male i velike gustine, polipropilena itd. Pod pojmom trake podrazumeva se fleksibilna ploa debljine 2,5 mm i u principu njena proizvodnja je identina sa proizvodnjom ploa, izuzev to se trake namotavaju na kalem, a ploe odlau na sto za odlaganje.

7) Oblaganje ica za elektrine instalacije ekstrudiranjem

ica koja se oblae provlai se kroz otvor u trnu glave alata na izlasku iz ekstrudera (Slika 3-16.).

Neposredno pre izlaza iz kose, odnosno poprene glave ekstrudera, ica ili kabl se oblau slojem tenog, termoplastinog termoplasta. Brzine izvlaenja se sve vie poveavaju, pa kod izvlaenja tankih ica mogu da iznose ak i do 1000 m/min.

- 42 -

Slika 3-16. Kosa glava za oblaganje ica (ematski prikaz)

3.1.1.4. Ekstruziono brizganje

Ekstruzionim brizganjem danas se prerauju svi polimerni materijali: duroplasti, elastomeri i plastomeri. Od navedenih polimera najrasprostranjenija je prerada ekstruzionim brizganjem plastomera poznata i pod imenom injekciono presovanje termoplasta. Zbog toga je u okviru ovog rada ekstruzionom brizganju posveena posebna panja u narednom poglavlju.

Ekstruziono brizganje se moe definisati kao postupak prerade plastomera brzim ubrizgavanjem plastomernog rastopa u temperiranu kalupnu upljinu i ujedno ovravanje u eljeni oblik proizvoda (esto nazvan otpresak).

Glavne prednosti prerade polimernih materijala postupkom ekstruzionog brizganja su u utedi materijala, manjem vremenu izrade i manjem potrebnom prostoru za odvijanje procesa proizvodnje.

Najee primenjene maine za ovu vrstu obrade polimera su ekstruderi sa punom predplastifikacijom, Slika 3-17.

Kroz levak u ulazni otvor cilindra dolazi granulat plastomera. Pu ekstrudera zahvata granulat i transportuje ga napred ka zagrevanom delu cilindra. Na tom putu plastomer se pomera, zagreva i prelazi u rastop. Na kraju pua rastop izlazi pod pritiskom kroz mlaznicu i popunjava kroz ulivni kanal kalupnu upljinu. Nakon zavretka zapreminskog popunjavanja kalupne upljine i kompresije rastopa deluje naknadni pritisak koji slui za kompenzaciju kontrakcije proizvoda pri hlaenju. Po zavrenom hlaenju, kalup se otvara i vri se izbacivanje gotovog proizvoda.

- 43 -

Slika 3-17. ematski prikaz ekstrudera sa punom predplastifikacijom

1-podeavanje hoda zatvaranja i otvaranja kalupa;2-cilindar za zatvaranje kalupa;3-automatska pumpa za podmazivanje;4-udeavajua poluga pumpe za podmazivanje;5-pomina ploa-strana izbacivanja;6-vrsta ploa -strana mlaznice;7-kolenaste poluge-pokretai;8-izbacivaka poluga;9-pokretna motka;10-ureaj za podeavanje

pribliavanja kalupa;11-komandni ureaj za otvaranje kalupa;12-mlaznica;13-grejai cilindra;14-pu; 15-hidromotor;16-redukcioni zupanici;17-brzinomer;18-glavni zupanik pua;19-elastina spojka pua;

20-hidraulini cilindar na strani ubrizgavanja;21-povratni cilindar;22-komandna ploa;23-hidraulini ventil; 24-manometar;25-ureaj za kontrolu vode za hlaenje;26-elastina balansirajua komanda za zaustavljanje

radnog ciklusa za sluaj da izostane ispadanje otpreska iz kalupa;27-pogonski motor pumpe;28-pumpa; 29-selektor elektr. zatite; 30-upravljaki i kontrolni ureaj

3.1.1.5. Ekstruziono duvanje

Ekstruziono duvanje se moe posmatrati kao dvokorani proces. Prvi korak obuhvata proizvodnju poluproizvoda ekstrudiranjem, a drugi korak duvanje u konani oblik i hlaenje gotovog proizvoda u alatu. Kao poluproizvod se koristi epruveta dobijena pri stalnoj ekstruziji. U specijalnim sluajevima su korisnije ekstruzione folije sa irokim razrezom, ili par folija.

Tehnologija proizvodnje upljih tela tehnikom duvanja je podeljena u dve velike oblasti. Prva sadri proizvodnju upljih tela do 5 l zapremine ili oko 0,5 kg teine, druga proizvodnju veih i teih tela. Za obe oblasti poznati procesi omoguuju izradu upljih tela zapremine izmeu nekoliko mililitara i 2000 l, odnosno teine izmeu nekoliko grama i 72 kg.

U oblasti do 5 l zapremine koristi se ekstruzija sa izmiuim agregatom za duvanje (kompresorom), cirkulacionim delom (sa klimajuim ekstruderom),transportom poluproizvoda ili dvostraninim sistemom sa pokretnim (povlaenje i izvlaenje) alatom za duvanje. Koriste se i dvostranini sistemi sa skretnicom. Danas se najee koriste ureaji sa vie glava i kompjuterski upravljanjem trna za uravnoteenje duvnotehniki uslovljene razlike u debljini zida u pravcu ose i korekture duine za izjadnaenje debljine zida na obimu, kod

- 44 -

duvnotehniki nepovoljnih preseka. Poluproizvod (crevo) je odvojeno ili ispod dizne ili kroz sistem za seenje sa hladnim ili vrelim noem. Neophodna brzina noa pri ovom procesu iznosi preko 4 m/s. Na nekim sistemima transportuju se meusobno lanano povezana uplja tela.

Uproen prikaz procesa dat je na Slici 3-18. Kretanja pokretnih delova maine za duvanje, kao i meusobni poloaj tih delova se razlikuju od maine do maine, zavisno od njene koncepcije.

Slika 3-18. Faze procesa duvanja

1-dizna;2-epruveta (arapa,crevo);3-alat;4-osnovna ploa;5-no za seenje;6-duvaljka; 7-gotov proizvod

Na Slici 3-18. su prikazane osnovne faze procesa duvanja. Po ekstrudiranju poluproizvoda (faza I) zatvara se alat (faza II) i noem se see poluproizvod (faza III), da bi se zatim alat pomerio ka duvaljci i duvaljka prila alatu (faza IV). Nakon duvanja i hlaenja plastike u alatu, alat se otvara i odvaja gotov proizvod (faza V).

3.1.1.6. Proizvodnja vetakih pena

Vetake pene sastoje se od velikog broja relativno malih, ovalnih, gasom ispunjenih elija. Meusobno se razlikuju s obzirom na fizike osobine, kao to su: specifina teina, tvrdoa, fleksibilnost, propustljivost gasa i para, upijanje vode, postojanost prema raznim hemijskim agensima, termoizolaciona i izolaciona svojstva zvuka itd. Od ovih osobina, u najveoj meri zavisi oblast primene spomenutih materijala u praksi.

Tri osnovna naina proizvodnje penuavih sintetikih materijala su: 1) meanje vetakih materija sa tenom penom, 2) naduvavanje fizikim putem i 3) naduvavanje hemijskim sredstvima.

- 45 -

PVC, polietilen i polistirol su materijali koji se najee danas prevode u penasta stanja ekstruzijom.

3.1.1.7. Prevlaenje metalnih predmeta vetakim materijama

Prevlaenje metalnih i drugih predmeta vetakim materijama moe se vriti:

- potapanjem u fluidizirani prah vetakih materija, - rasprivanjem hladnog praha vetake materije na predgrejani predmet, - plamenim rasprivanjem praha pomou pitolja za metaliziranje, - rasprivanjem ili nanoenjem tene disperzije ili rastvora polimera i - potapanjem u tenu disperziju.

Povrina predmeta koja se oblae mora da bude ravna, bez rupa ili upljina u kojima bi mogao da zaostane vazduh. Ona ne sme da bude masna. Oprema koja je potrebna za prevlaenje predmeta vetakim materijama sastoji se od pei za predgrevanje i rastapanje unutar kojih se nalazi transporter ili ureaj za veanje metalnih predmeta. Na njega se nanosi prah vetake materije, a u drugoj pei vri se rastapanje.

Za proces ekstruzije danas se iskljuivo koriste termoplastine mase. One mogu da, pod uticajem temperature, pretrpe permanentno deformisanje bez promene fizikih i hemijskih osobina. Sposobnost deformisanja oblika, pod uticajem toplote, i vraanja u prvobitno stanje je osnovna osobina termoplastinih masa. 3.1.2. Prerada polufabrikata

U postupke prerade polufabrikata spadaju: - Termoformiranje, - Zavarivanje plastinih masa, - Spajanje lepljenjem i - Obrada plastinih masa rezanjem.

3.1.2.1. Termoformiranje (oblikovanje pomou toplote)

Pri preradi termoformiranjem, materijal se zagreva na temperaturu koja omoguava oblikovanje bez izmene osnovnih karakteristika platine mase. Termoformiranje je tehnika prerade folija, koje se zagrevaju do visokog elastinog stanja i oblikuju. U tom stanju lanane molekule odlikuje pokretljivost tako da se delovanjem mehanikih sila pomeraju, mogu da se pomeraju, a da pri tome struktura materije ostane ista. Najvee promene oblika postiu se iznad temerature omekavanja.

Pri toplotnom oblikovanju u termoplastinom stanju, za vreme elastinog razvlaenja, dolazi do orjentisanja molekula. Ako se u tom trenutku izvri zamrzavanje, u materijalu nastaju unutranja naprezanja. Pri ponovnom zagrevanju dolazi do izjednaenja naprezanja i

- 46 -

promene oblika. To je povratna informacija i premet dobija oblik u kome se nalazio pre zagrevanja.

Ova pojava nije poeljna, ali ima svoju praktinu primenu, jer pri ovakvom toplotnom istezanju dolazi do poboljanja mehanikih osobina u smeru orjentisanja lananih molekula. Postupkom se mogu preraivati samo tvrdi termoplasti na normalnoj temperaturi, koji se nalaze u obliku polupreraevina. Mogunost prerade je bolja ukoliko je interval izmeu temperature omekavanja i teenja vei, ukoliko je vee podruje termoplastinosti.

Dva osnovna postupka termoformiranja su: savijanje i izvlaenje, vuenje (duboko izvlaenje).

Savijanje se izvodi tako to se termoplastina masa prethodno zagreva, a zatim pod odreenim uglom i radijusom savija pomou odgovarajuih alata ili izmeu valjaka. Postupak savijanja najvie se koristi pri proizvodnji veih posuda ili cevi, obino u cilju pripreme pre zagrevanja ili lepljenja.

Izvlaenje je operacija promene oblika pomou alata koji se sastoji od matrice, oblikaa i draa sa oprugama. Izborom temperature, pritiska i brzine izvlaenja postie se ista debljina zida gotovog proizvoda, kao i polazna ploa.

Na Slici 3-19. prikazan je postupak proizvodnje cilindrinih posuda iz ploe u dve faze:

- pre izvlaenja i - posle izvlaenja.

Slika 3-19. Izvlaenje u otvorenoj matrici

a-pre izvlaenja, b-posle izvlaenja, 1-oblika, 2-matrica, 3-dra, 4-ploa

Postoje i drugi naini izvlaenja primenom oblikaa i matrice za dobijanje razliitih oblika proizvoda, Slika 3-20.

Izvlaenjem kroz matrice odreenog profila mogu se dobiti manje dimenzije profila, kao i kod metala. Ovaj nain prerade se retko koristi kod plastinih masa.

- 47 -

Slika 3-20. Izvlaenje u zatvorenom kalupu

a-pre izvlaenja, b-posle izvlaenja, 1-oblika, 2-matrica, 3-dra, 4-ploa, 5-otvor za vazduh

Vuenje (izvlaenje) je postupak oblikovanja spoljanjom silom, koja deluje na fiksno stegnutu plou izmeu prstena i draa, tako da se povrina ploe poveava, a debljina smanjuje.

Delovanje spoljne sile na plou moe biti mehaniko, pomou klipa (Slika 3-21.), pneumatsko, delovanjem zbijenim vazduhom (Slika 3-22.), ili vakuumom (Slika 3-23.).

Slika 3-21. Termoformiranje mehanikim vuenjem

a-pre vuenja, b-posle vuenja, 1-klip, 2-prsten, 3-dra, 4-ploa

Vakuumiranje je uvedeno kao osnovni postupak termoformiranja, jer je znaajno usavren i automatizovan.

Postupkom dubokog izvlaenja mogu se dobiti posude raznih veliina i debljine zidova, kao to su: ae za jednokratnu upotrebu, lavori, kofe i vei sudovi.

- 48 -

Slika 3-22. Termoformiranje duvanjem

a-pre duvanja, b-posle duvanja, 1-postolje, 2-zaptivni element, 3-matrica, 4-ploa, 5-otvor za vazduh

Slika 3-23. Termoformiranje vakuumiranjem

a-pre vakuumiranja, b-posle vakuumiranja, 1-postolje, 2-matrica, 3-dra, 4-folija, 5-otvor za vazduh, 6-otvor, 7-zaptivni element

3.1.2.2. Zavarivanje plastinih masa

Zavarivanje plastinih masa je spajanje dva dela, neposredno ili posredno (icom za zavarivanje), prethodnim dovoenjem plastine mase u termoplastino stanje, kada molekuli imaju veliku slobodu kretanja. Delovanjem pritiska dolazi do homogenog sjedinjavanja.

Na osnovu naina zagrevanja razlikuju se pet osnovnih postupaka zavarivanja: - zavarivanje zagrejanog gasa, - zavarivanje zagrejanog elementa, - zavarivanje pritiska (trenjem), - dielektrino zavarivanje i - zavarivanje ultrazvukom.

Zavarivanje plastinih masa toplim gasom je najstariji i vrlo jednostavan postupak za zavarivanje ploa, cevi, podova, kada i sl., pri izvoenju instalacija u hemijskoj industriji i graevinarstvu.

- 49 -

Postupkom se zavaruju: tvrdi PVC, meki PVC, polietilen, polipropilen i dr. Na Slici 3-24. prikazan je postupak sueonog zavarivanja ravnih ploa toplim gasom. Zavarivanje se izvodi toplim gasom koji zagreva ploe i icu, ica omekava tako da se laganim pritiskom povija i ispunjava av. Pri zavarivanju PVC-a i tvdog polietilena kao topli gas upotrebljava se vazduh, a kod mekog polietilen i polipropilena azot ili ugljen-dioksid.

Slika 3-24. Zavarivanje toplim gasom: 1-ica za zavarivanje, 2-av

Pored slinosti zavarivanja metala i plastinih masa postoje i odreene razlike. Pri zavarivanju metala punioc se topi, a kod zavarivanja plastinih masa ipka punioca omekava i pod dejstvom sile ostvaruje stalnu vezu, permanentan spoj. U optem sluaju spoj se moe puniti jednim prolaskom trougaone ipke, uz utedu materijala.

Faktori koji imaju znaajan uticaj na jainu vara ostvarenog zavarivanjem toplim gasom kod plastinih masa su:

- vrstoa osnovnog materijala, - temperatura i vrsta gasa, - pritisak na trougaonu ipku za vreme zavarivanja, - tip vara, - priprema materijala pre zavarivanja, - obuenost i iskustvo varioca.

Zavarivanje zagrejanim elementom se sastoji u tome da se povrina plastinih materijala zagreje do temperature spajanja medijumom za zagrevanje (od 204 do 342C).

Za vreme perioda hlaenja deluje se silom pritiska (od 0,03 do 0,09 Mpa) na spojene delove.

Zavarivanje pomou zagrejanih elemenata primenjuje se kod nekih termoplasta gde zavarivanje toplim gasom ne daje dobre rezultate, npr.: polimetil akrilata (pleksi-stakla), polietilena ili poliolefina.

Na Slici 3-25. prikazan je postupak zavarivanja pomou zagrejanog noa, koji se pomera izmeu ploa u pravcu strelice. No prati valjak za pritiskivanje.

- 50 -

Slika 3-25. Zavarivanje pomou noa i valjaka za pritiskivanje

1-no, 2-valjak za pritiskivanje, 3-pravac kretanja

Na Slici 3-26. ematski je prikazan postupak kontinualnog zavarivanja pomou noa. Zagrejani no je nepokretan, dok se visina izmeu i pritiska moe regulisati gornjim valjkom. Postupak se koristi za konfekcioniranje ambalae od PVC-a, polietilena i drugih plastinih masa.

Slika 3-26. Kontinualno zavarivanje pomou noa

1-zagrejani no, 2-valjak

Dielektrino zavarivanje (Slika 3-27.) se izvodi strujom visoke frekvencije.

Slika 3-27. Dielektrino zavarivanje

a-pre zavarivanja, b-posle zavarivanja, 1-elektrode, 2-folije od plastine mase

Izmeu metalnih elektroda, koje se nalaze pod naizmeninim naponom visoke frekvencije od 20 do 60 MHz, nalazi se plastina masa koja nije provodnik, ve dielektrik. Usled vrlo brzih izmena napona dolazi do orjentisanja i unutranjeg kretanja. Usled nastalog trenja stvara se toplota u termoplastu, dok elektrode ostaju hladne.

Ultrazvuno zavarivanje je toplotni proces koji se moe primeniti i kod termoplasta. Alat koji vibrira pri frekvenciji ultrazvuka dodiruje polovinu dela. Frikciona toplota, koja se stvara zbog visokofrekventnih vibracija, topi plastinu ivicu na jednoj povrini. Istopljeni materijal sa obe povrine tee lagano i ovrava kada prestanu ultrazvune vibracije.

- 51 -

3.1.2.3. Spajanje lepljenjem

Lepljenje plastinih masa do danas jo nije dovoljno razraeno, niti postoje univerzalni tipovi lepila. Veliki problem predstavlja glatka i kompaktna povrina plastine mase koja se priprema pre lepljenja. Priprema se moe izvesti struganjem, bubrenjem i hemijskim putem.